Тульские ученые создали сверхпрочный материал для печати на 3D-принтерах

Прямо на наших глазах произошел научный эксперимент. Два пластиковых кубика – с виду разных только по цвету – попали под воздействие высоких температур. Промышленный фен нагрел их сначала до 250 градусов. Первым не выдержал черный. 370 градусов – и плавиться начинал белый. Секрет темостойкости второго – в особой добавке, разработанной учеными ТулГу. Но такие небольшие геометрические фигуры, напечатанные на 3D-принтере, нужны не только для испытаний прочности материала, но и для того, чтобы отладить печать. Для каждого вида начинки годятся только определенные температурные и временные параметры.

На промышленном 3D-принтере ученые могут печатать фигуры любой формы, размерами до полуметра. При этом человек рядом с аппаратом не просто обслуживающий персонал. Именно исследователь должен задавать параметры, пробовать новые формы, методом проб и ошибок добиваться от пластика необходимой прочности и гибкости. Выбраковка – отправляется в мусор. Его здесь много. Работа сопряжена с постоянным процессом экспериментов.

3D-принтером сейчас мало кого удивишь. Отечественные исследователи уже научились печатать на таком оборудовании сложные машины, вроде квадрокопетров, человеческие органы, даже дома можно строить. Фишка наших ученых именно в том материале, из которого печатаются изделия. Его разрабатывают в соседней лаборатории. Обстановка как на кухне — есть ингредиенты – стекловолкно, графит, и другие гранулы и большая кастрюля — по-научному экструдер. Туда элементы засыпают, на выходе получают смесь, которой пропитывают кварцевое волокно — то есть нитку. Итог — сверхпрочный материал. При этом – никакой инструкции к тому, как все сделать, нет. Ученые рассчитывают состав смеси, изобретают системы пропитки и экспериментируют с тем, что получилось на выходе.

Эти материалы можно использовать в самых разных областях производства. Сейчас полимерами широко интересуется авиакосмическая отрасль и оборонка. Изделия тульских ученых – гораздо легче привычных металлов. А вес играет огромное значение, если речь идет о полетах в космос. Кроме того, изделия из таких лент – программируемые. В отличие от металла, они в одном месте могут легко сгибаться, в другом быть особо прочными или термостойкими.

Подобных лабораторий в стране – всего парочка. А специалистов можно сосчитать по пальцам. Удержать их в научной среде, и не отпустить в свободное плавание в коммерцию можно только с помощью передового оборудования, оно в Туле есть, и конкурентными зарплатами. Молодые ученые получают не только стипендии, но и осваивают гранты.